Pengiraan tekanan dengan p = F ÷ A memerlukan daya dalam newton. Jika soalan memberi jisim dalam kilogram, cari dahulu berat dengan W = m × g, kemudian bahagi dengan luas. Melangkau langkah ini ialah salah satu cara paling lazim kehilangan markah dalam soalan tekanan.
Pelajaran ini penting untuk setiap pengiraan dalam tekanan dalam pepejal dan bendalir. Kaitan jisim dan berat diterangkan dalam jisim, berat dan ketumpatan.
Mengapakah ini penting?
Kerana jisim dan berat ialah dua kuantiti yang berbeza. Jisim (mass) ialah kuantiti jirim dalam objek, dalam kilogram. Berat (weight) ialah daya graviti ke atas jisim itu, dalam newton.
Dengan g = 10 N/kg, seorang berjisim 60 kg mempunyai berat 600 N. Nombornya sepuluh kali lebih besar, dan menggunakan 60 dan bukan 600 memberi tekanan sepuluh kali terlalu kecil.
Rutin yang mencegah kesilapan
- Garis bawah kuantiti yang diberi untuk beban. Adakah dalam N atau kg?
- Jika dalam kg, tulis W = mg dan kira berat dahulu.
- Tukar luas kepada m² jika perlu.
- Tulis p = F ÷ A dan gantikan daya dalam newton.
- Semak unit jawapan: N ÷ m² = Pa.
Jika soalan menyebut “daya” atau “berat”, tiada penukaran diperlukan. Jika ia menyebut “jisim” atau memberi kilogram, tukar.
Contoh berlangkah
Seorang pelajar berjisim 60 kg berdiri di atas kedua-dua kaki. Setiap kasut mempunyai luas sentuhan 0.025 m². Cari tekanan pada lantai. Gunakan g = 10 N/kg. (Data contoh rekaan.)
Langkah 1, berat: W = mg = 60 × 10 = 600 N.
Langkah 2, jumlah luas: 2 × 0.025 = 0.050 m².
Langkah 3, tekanan: p = F ÷ A = 600 ÷ 0.050 = 12 000 Pa.
Semakan: jika pelajar itu mengangkat satu kaki, luas menjadi separuh iaitu 0.025 m² dan tekanan menjadi dua kali ganda iaitu 24 000 Pa, kerana 600 ÷ 0.025 = 24 000.
Kesilapan yang perlu diperhatikan
Kesilapan lazim ialah menggunakan jisim sebagai ganti daya.
Jawapan yang salah: p = 60 ÷ 0.050 = 1200 Pa.
Pelajar membahagi kilogram dengan meter persegi. Hasilnya ialah 1200 kg/m², bukan pascal, dan sepuluh kali terlalu kecil.
Pembetulannya ialah menulis berat dahulu: 600 N ÷ 0.050 m² = 12 000 Pa. Semakan unit membantu di sini, kerana kg ÷ m² tidak boleh memberi Pa.
Semak kendiri
Gunakan g = 10 N/kg.
1. Sebuah buku berjisim 2.5 kg terletak di atas meja. Luas sentuhan ialah 0.050 m². Cari tekanan.
Tunjukkan jawapan
W = 2.5 × 10 = 25 N. p = 25 ÷ 0.050 = 500 Pa
2. Seekor gajah berjisim 4000 kg dan setiap satu daripada empat kakinya berluas 0.10 m². Cari tekanan di bawah kaki apabila gajah berdiri diam.
Tunjukkan jawapan
W = 4000 × 10 = 40 000 N. Jumlah luas = 4 × 0.10 = 0.40 m². p = 40 000 ÷ 0.40 = 100 000 Pa, atau 1.0 × 10⁵ Pa.
3. Sebuah bongkah menghasilkan tekanan 8000 Pa pada suatu permukaan. Luas sentuhan ialah 0.030 m². Cari jisimnya.
Tunjukkan jawapan
F = pA = 8000 × 0.030 = 240 N. m = W ÷ g = 240 ÷ 10 = 24 kg
Ke mana selepas ini
Satukan kelima-lima kemahiran dalam set latihan tekanan, dan catat sebarang kesilapan berulang dengan log kesilapan dan baris gilir ujian semula.
Jisim dan berat mudah difahami tetapi mudah terlupa apabila masa terhad. Guru dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu boleh menyemak rutin ini bersama anda pada soalan sebenar.